Принципи формування природоінтегрованої архітектури

Размещено на http://www.allbest.ru/

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

УДК 72.01

18.00.01 - Теорія архітектури, реставрація пам'яток архітектури

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата архітектури

ПРИНЦИПИ ФОРМУВАННЯ ПРИРОДОІНТЕГРОВАНОЇ АРХІТЕКТУРИ

Гордієнко Юлія Сергіївна

Харків - 2011



Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Харківській національній академії міського господарства Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України

Науковий керівник:

доктор архітектури, професор Крижановська Неллі Яківна, Харківська національна академія міського господарства Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України, кафедра архітектурного і ландшафтного проектування

Офіційні опоненти:

доктор архітектури, професор Ричков Петро Анатолійович, Національний університет водного господарства та природокористування Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України, м. Рівне, завідувач кафедри архітектури;

кандидат архітектури, доцент Трегуб Наталія Євгеніївна, Харківська державна академія дизайну і мистецтв Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України, завідувач кафедри дизайну меблів.

Захист відбудеться 24 червня 2011 року об 11-00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.056.02 при Харківському державному технічному університеті будівництва та архітектури за адресою: 61002, м. Харків, вул. Сумська, 40, архітектурний факультет.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури за адресою: 61002, м. Харків, вул. Сумська, 40.

Автореферат розісланий травня 2011 року

Вчений секретар Н. В. Ігнатьєва спеціалізованої вченої ради



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність дослідження. Сучасне місто являє собою складну ієрархічну систему, що характеризується великою кількістю екологічних, естетичних, соціальних та інших проблем. Разом із деструктивним розвитком міського середовища погіршуються параметри його комфортності. Забруднення повітряного басейну, шумовий режим, радіоактивні та електромагнітні поля значно перевищують нормативні показники. Інтенсивна забудова озеленених територій веде до погіршення екологічних якостей середовища, що спричиняє психологічну перенапругу та провокує соматичні зміни в організмі людини. Винищення зелених насаджень та індустріалізація в будівництві викликає зниження рівня естетичних характеристик середовища та одноманітність міської забудови, яка не має індивідуального архітектурного образа та виразних колірних рішень, що в свою чергу також впливає на психологічний стан населення.

Оскільки така ситуація в сучасних містах України безпосередньо пов'язана з деградацією природного ландшафту, існує нагальна необхідність у відтворенні максимально наближених до природних звичайних умов життя, зменшенні впливу гнітючої техногенної забудови.

Екологічна та естетична деградація навколишнього середовища, перевага антропогенного ландшафту вилилися у прагнення до максимального внесення природних елементів у створювані архітектурні об'єкти. Проте поліпшення показників урбанізованого середовища потребує пошуку нетрадиційних рішень для комплексного удосконалення його екологічних та естетичних характеристик.

Законодавчою основою розвитку теорії і практики містобудівної та архітектурно-екологічної діяльності в Україні є нормативні акти й державні будівельні норми: "Про основи містобудування", "Про планування та забудову територій", "Про пріоритетні завдання в сфері містобудування", "Державна концепція сталого розвитку населених пунктів" і т.п. У них підкреслюється необхідність створення комфортних умов життєдіяльності для населення.

Отже, в містах України важливою умовою є застосування нового типу архітектурних об'єктів, інтегрованих із природним середовищем, в яких природні елементи включаються до архітектурних об'єктів і не тільки поліпшують екологічний та архітектурно-художній стан самого будинку, але й формують сучасний екологічно чистий каркас усього міста.

Таким чином, актуальним і необхідним є пошук нових прийомів формування архітектурних об'єктів засобами архітектурного і ландшафтного формоутворення та органічного включення природних елементів до структури інтер'єрних і екстер'єрних просторів житлових, громадських та промислових будинків і споруд.

Аналіз наукових робіт з питань інтегрованої взаємодії природного та антропогенного середовища показує, що сучасні дослідження в цій області відбуваються в декількох напрямках:

- дослідження формування природного середовища на штучних основах - праці А. Л. Титова, Д. В. Земова, О. А. Голубєвої, А. А. Барабанової, М. Г. Бархіна, О. Л. Бєляєвої, В. М. Вадимова, В. Л. Глазичева, А. В. Іконникова, К. Дея та ін.;

- дослідження історичного розвитку архітектурних об'єктів із використанням природних елементів або вписаних у природне середовище - праці В. Вірсинга, І. А. Добрициної, Г. Галлитцера, С. С. Янкович, Д. Вайнса, Н. Я. Крижановської, Н. Л. Титової, А. Ю.Заславської, В. Логвинова та ін.

- дослідження різних аспектів інтеграції архітектурного та природного середовища - наукові праці В. П. Вергунова, В. Л. Глазичева, В. В. Казакової, А. П. Гозака, О. А Голубєвої , В. А. Горохова, К. Линча, О. С. Рождественської , Д. Саймондса, Д. В. Земова, О. І. Явейна, Г. Джеллико, Б. Кольвина, Я. Мак-Харг, Г. Екбо, М. Шварц, Т. Альтберсона та ін.

Теоретичною та інформативною базою даного дослідження стали наукові праці та публікації видатних вчених:

- дослідження питань гармонії та композиції в архітектурі - праці Вітрувія, Лє Корбюзье, Ю. І. Курбатова, Ю. Ф. Сазонової, Т. Альбертсона,

А. П. Гозака, Ф.-Л. Райта, О. І. Явейна, Т. Ф. Панченко, Ю. В. Чепелюка, К. Линча, А. Гауді, Ф. Хундертвассера, В. А. Філіна та ін.;

- дослідження питань щодо поліпшення екологічних якостей архітектурного середовища - наукові праці А. Г. Ісаченко, В. Д. Комарова, С. П. Цигичко, А. Н. Тєтіора, С. Б. Чистякової, О. Н. Яницького, В. А. Ярового, І. Ричардса, Ж. Бейнус, К. Дея та ін.

Вище зазначені теоретичні дослідження є основою для більш детального вивчення проблем поліпшення умов життєдіяльності людини. Недостатня вивченість даного питання, особливо в напрямку формування екологічного та естетичного комфортного архітектурного середовища, визначає актуальність проведення цілеспрямованого теоретичного дослідження сучасних тенденцій і закономірностей, розробки принципів формування природоінтегрованої архітектури.

Актуальність обраної теми зумовлює мету й завдання, вибір об'єкта та предмета дослідження.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертації відповідає напрямкам планових науково-дослідних робіт кафедри архітектурного і ландшафтного проектування Харківської національної академії міського господарства: «Дослідження проблем містобудівного та архітектурного формоутворення урбанізованих територій як основи сталого розвитку міст» (номер державної реєстрації 0107U000260) та «Удосконалення функціонально-планувальної та архітектурно-композиційної організації центрів історичних міст» (номер державної реєстрації 0110U006768). Результати дослідження впроваджені в навчальний процес для вдосконалення методів навчання і виховання молодих фахівців - архітекторів за спеціалізацією в області архітектурного проектування, ландшафтного дизайну та містобудування.

Метою дисертаційного дослідження є розробка науково-обґрунтованих принципів формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів в міському середовищі.

Відповідно до поставленої мети були визначені завдання дослідження:

- проаналізувати науково-практичний досвід формування архітектурних об'єктів, інтегрованих із природним середовищем;

- виявити основні етапи розвитку архітектурних об'єктів, інтегрованих із природним середовищем;

- визначити сучасні тенденції формування архітектурних об'єктів у міському середовищі в умовах загострення екологічних проблем;

- розробити ієрархічну модель формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів у взаємозв'язку з іншими системоутворюючими елементами міського середовища;

- визначити типологічні особливості формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів;

- встановити композиційні принципи формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів, спрямовані на вдосконалення сталого розвитку міського середовища;

- розробити структуро-логічну модель композиційного формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів.

Об'єкт дослідження: природоінтегрована архітектура.

Предмет дослідження: принципи формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів в міському середовищі.

Межі дослідження: робота обмежується дослідженням композиційних принципів формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів в міському середовищі.

Методи дослідження. Методичною базою дослідження є загальнонаукові принципи проведення досліджень архітектурних систем, зокрема системний підхід, методи порівняльного аналізу, графічного моделювання, що одержали відбиття в роботах відомих вчених. На основі даного підходу використовувалися такі методи як порівняльний, історико-культурний аналіз, розбір проектних матеріалів і т.п.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у тому, що вперше:

- визначено та обґрунтовано сутність формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів як однієї із системоутворюючих підсистем міського середовища; природоінтегрований міський архітектурний екологічний

- розроблено функціонально-структурну ієрархічну модель природоінтегрованих архітектурних об'єктів у взаємозв'язку з іншими системоутворюючими елементами міського середовища;

- виявлено основні типи природоінтегрованих архітектурних об'єктів з урахуванням основних критеріїв їх формування;

- визначено принципи композиційного формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів в міському середовищі.

Вдосконалено:

- уточнено й доповнено поняття “природоінтегрована архітектура”, “архітектурне середовище на штучній основі”, “природоінтегровані архітектурні об'єкти”;

- узагальнено та систематизовано особливості композиційного формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів.

Подальший розвиток отримало:

- прийоми формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів.

Практичне значення одержаних результатів. Основні висновки та результати роботи можуть бути використані навчальними закладами архітектурно-будівельного профілю для подальших наукових досліджень, а також при розробці проектних пропозицій щодо формування громадських, житлових і промислових природоінтегрованих архітектурних об'єктів. Розроблені автором рекомендації були опубліковані в монографії і можуть бути введені в навчальний процес при читанні лекційних курсів із ландшафтної архітектури та виконанні курсових проектів з архітектурного проектування та містобудування.

Особистий внесок здобувача. Основні результати роботи отримані автором особисто. Авторські розробки, основні положення та ідеї дисертації відображено в публікаціях автора. В роботах [2-8] автором дослідження послідовно викладено принципи формування природоінтегрованої архітектури. В роботі [1], виконаній в співавторстві з д. арх. Н. Я. Крижановською і д. т. н. І. О. Дьогтєвим, викладено прийоми формування природоінтегрованої архітектури в міському середовищі.

Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційної роботи одержали позитивний відгук на таких науково-технічних конференціях:

- XXXІ, XXXV науково-технічна конференція викладачів, аспірантів і спів робітників Харківської національної академії міського господарства (2008, 2010);

- постійно діючий міжвузівський семінар при спеціалізованій вченій раді Д 64.056.02 (2011).

- наукові результати впровадженні:

1. У навчальний процес при розробці курсових проектів з дисципліни «Архітектурне проектування» і проведенні практичних занять з дисципліни «Ландшафтна архітектура» у ХНАМГ;

2. У конкурсний проект багатофункціонального торговельно-офісного центру з готелем, адміністративними приміщеннями та підземним паркінгом по вул. Тринклера в м. Харкові;

3. У конкурсний проект Демонстраційного центру екологічно дружніх технологій в рамках проекту «Екологічне життя людей» в м. Києві.

Публікації. Результати дисертаційного дослідження опубліковано в 7 статтях у наукових професійних виданнях, затверджених ВАК України та в 1 монографії.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається із термінологічного словника, вступу, трьох розділів, списку використаних джерел і додатків. Результати дослідження викладено на 204 сторінках, які включають 138 сторінок основного тексту та 51 графічну ілюстрацію, 11 сторінок списку використаних джерел (125 найменувань), 4 сторінки додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У першому розділі "Стан вивченості проблеми та сучасні тенденції розвитку природоінтегрованих архітектурних об'єктів" узагальнено науково-практичні дослідження з даної проблематики, уточнено терміни та визначено поняття, необхідні для визначення суті досліджуваних питань, пов'язаних із природоінтегрованим підходом в архітектурі.

Аналіз наукових досліджень з формування архітектурних об'єктів, інтегрованих із природним середовищем, дозволив виявити різні аспекти розгляду проблеми: екологічні, естетичні (композиційні), конструктивні, функціональні, історичні, футурологічні та ін.

Концепцію дослідження природоінтегрованих архітектури засновано на поданні навколишнього простору як комфортного архітектурного середовища, у встановленні взаємозв'язку природних і антропогенних компонентів. ЇЇ основними складовими елементами є ландшафтні, архітектурні та архітектурно-ландшафтні об'єкти, що формують екологічно-комфортні будинки.

Ретроспективний аналіз формування архітектурного середовища, інтегрованого з природними елементами, дозволив виявити основні етапи розвитку природоінтегрованих архітектурних об'єктів, які здійснювалися в процесі історичного розвитку міського середовища:

- древній (VІ ст. до н.е.) - етап зародження архітектури з природними елементами на штучних основах, з перевагою рекреаційної функції для поліпшення мікроклімату навколишнього простору;

- середньовічний (V - ст.) - етап формування компактного архітектурного середовища з мінімальним використанням рослинних елементів, що заміщають природні процеси, у зв'язку з оборонною функцією середньовічного міста;

- революційний (кін. XVІІІ - поч. XІ століття) - етап розвитку архітектурного середовища, що використовує нові технології й матеріали для створення будинків громадського призначення, які включають природне середовище в інтер'єрний простір об'єктів;

- органічний (поч. XX ст.) - етап формування органічної архітектури, інтегрованої з природним середовищем, за рахунок планувальних і об'ємно-просторових рішень архітектурних об'єктів, пристосованих до умов навколишнього середовища;

- новаторський (сер. XX ст.) - етап розвитку архітектурних об'єктів, які використовують прийоми наслідування та копіювання форм живої природи, у декоративних цілях й у формоутворенні просторової організації архітектурних об'єктів;

- сучасний (XXІ ст.) - етап розвитку екологічної архітектури, яка використовує у своїй структурі сучасні екологічні матеріали та енерго-зберігаючі технології для поліпшення якостей життєдіяльності людини.

Кожний етап охоплює свій історичний період, у якому виявляються важливі для даного дослідження аспекти взаємодії людини із природним середовищем.

Стрімкий розвиток урбанізованого середовища в XXІ столітті привів до сучасних тенденцій формування архітектурних об'єктів, заснованих на екологічному мисленні, що являють собою одні з найбільш важливих і перспективних шляхів оздоровлення міського простору.

Екологічні та архітектурно-художні проблеми урбанізованого середовища дозволили виявити основні напрямки розвитку архітектурних об'єктів в сучасному місті:

- еколого-економічний, що орієнтує зниження споживання ресурсів і їхню регенерацію за рахунок використання нових технологій;

- еколого-естетичний, спрямований на формування художньо-виразних архітектурних об'єктів за рахунок використання природних складових;

- еколого-формуючий, сфокусований на формуванні ізольованого середовища зі збалансованим мікрокліматом і системою життєзабезпечення від шкідливого впливу навколишнього антропогенного середовища.

До них варто віднести: підземні споруди, екобудівлі, геліоенергетичні, гідротермальні, вітроенергетичні, біоенергетичні будинки, а також об'єкти, виконані з енергозберігаючих природних матеріалів.

З 2002 року в Україні діють норми оцінки впливу об'єкта на навколишнє природне середовище та умови забезпечення санітарно-гігієнічних і екологіч-них вимог при розміщенні архітектурних об'єктів. Встановлено, що формування та специфіка розвитку архітектурного середовища в урбанізованому місті повинні відбуватися з урахуванням фізичних і соціальних потреб населення (чисте повітря, сприятливий мікроклімат, психологічне розвантаження, енергетичне підживлення, зміна візуального ряду, естетичність середовища, образне насичення середовища, комфортні умови життєдіяльності).

У зв'язку з цим розглядаються наступні аспекти розвитку архітектурних об'єктів у міському середовищі: функціональний, соціально-екологічний, психологічний, візуально-колірний, конструктивний та емоційно знаковий, засновані на екологічних, естетичних і функціональних завданнях сучасної архітектури.

Всі зазначені вище аспекти та завдання є основними вимогами необхідними для формування природоінтегрованої архітектури, яка представляє собою середовищні об'єкти, сформовані за допомогою природних елементів, для поліпшення основних процесів життєдіяльності людини.

У другому розділі "Специфіка формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів" виявлено особливості формування та визначено основні характеристики природоінтегрованих архітектурних об'єктів.

Формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів з погляду системного підходу представляється цілісним утворенням, що складається з різних ієрархічно впорядкованих елементів.

Ієрархічна диференціація природоінтегрованих архітектурних об'єктів, розглянута з метою вдосконалення прийомів її архітектурно-містобудівного формування, дозволяє відносно індивідуально розглянути основні структурні елементи, що значно полегшує створення стійких систем включення їх в міське середовище. Процес формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів здійснюється на трьох рівнях ієрархії:

- містобудівному - комплексне рішення на рівні генплану міста містобудівних, транспортних та інших завдань, що забезпечують її екологічно-збалансований, естетично-повноцінний та функціонально-доцільний розвиток;

- районному - комплексне рішення на рівні району (мікрорайону) об'ємно-планувальних, архітектурно-композиційних і інших завдань у межах групи будинків (формує ландшафтно-рекреаційний простір архітектурного ансамблю);

- об'єктному - рішення об'ємно-планувальних і архітектурно-композицій-них завдань у межах будинку (озеленені простори екстер'єру, інтер'єра, внутрішні дворики), призначені для поліпшення якостей життєдіяльності людини в міському середовищі.

Формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів на містобудівному рівні складається з наступних структурних елементів:

- в підсистемі природній - ландшафтно-екологічний каркас (збереження, посилення або створення нових елементів);

- у підсистемі антропогенній - техногенні елементи (заміщення природних процесів, інтенсифікація екологічних функцій).

На районному рівні формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів - це організація групи будинків, що включає у свою структуру природні компоненти, призначені для повсякденної короткочасної рекреації, або поліпшення мікроклімату, спрямованого на посилення екологічних якостей середовища. Площа і довжина зони дії природних факторів у забудові визначаються планувальною, об'ємно-просторовою організацією будинків.

Формування природоінтегрованої архітектури на об'єктному рівні, як правило, представляє собою мінімальну за кількістю природну насиченість, яка виконує максимум естетичних і екологічних процесів на рівні будинку, квартири, інтер'єрів житлових, громадських і промислових будинків. Вона складається з наступних типів забудови:

- у структурі відкритих просторів - підпорядковуючі, домінуючі, і камуфлюючі об'єкти;

- у структурі забудованих територій - розміщення в щільному ряді забудови, формування фонової забудови, включення в сформований архітектурний ансамбль, прибудова до окремого будинку та формування нових домінант.

На підставі даної ієрархії встановлено, що просторова структура природоінтегрованих архітектурних об'єктів визначає формування функціонально-просторової структури ландшафтно-рекреаційного середовища міста в цілому. Формування та розвиток даних об'єктів в структурі міського середовища визначають три групи завдань ієрархічної організації:

- збереження екологічної рівноваги продиктовано екологічним підходом і спрямовано на досягнення стійкості урбанізованого ландшафту за рахунок формування єдиної системи включення природоінтегрованих архітектурних об'єктів в існуючий природній каркас;

- естетичної повноцінності - полягають у забезпеченні композиційної цілісності, стильової єдності та художньої виразності об'єктів, що включають, у сформовану містобудівну ситуацію;

- економічної ефективності - полягає у збільшенні соціально-економічних вигід за рахунок підвищення екологічних якостей будинків, їхньої комфортності та енергоефективності. Попередня оцінка соціально-економічної ефективності та доцільності використання даних об'єктів безпосередньо залежить від безлічі факторів, сполучення яких у різній мірі може вплинути на результат;

- функціональної доцільності - проявляється в розміщенні за рахунок природоінтегрованих архітектурних об'єктів тих функціональних процесів і видів діяльності, які найбільш доречні та затребувані на даній ділянці.

Незалежно від функціонально-планувальної складності та рівня ієрархії, виділено архітектурні підсистеми, які можуть бути відображені моделлю, що відбиває взаємозв'язок рівнів формування природоінтегрованої архітектури:

і , (1)

де ПА - природоінтегрована архітектура;

П_з - засоби формування природоінтегрованої архітектури;

П_АО - природоінтегровані архітектурні об'єкти;

П_се - структуроформуючі елементи природоінтегрованої архітектури.

Природоінтегровані архітектурні об'єкти, як правило, мають різну функціональну насиченість, на різних рівнях ієрархії, формуючи елементарні, монофункціональні або багатофункціональні зони на рівні міста. У роботі відображено функціональну залежність (f) між просторовою структурою природоінтегрованих архітектурних об'єктів та критеріями, що впливають на формування даної структури.

, (2)

де n - номер рівня формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів;

S_ПА - просторова структура природоінтегрованих архітектурних об'єктів;

Р_с - особливості соціальних груп (вік, характер діяльності і т.п.);

Ф_о - функції об'єкта (житлова, суспільна, промислова);

S_пв - площа природних включень;

Т_п - час проводження населення (повсякденне, періодичне, епізодичне).

Завдання формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів зводиться до максимально повного урахування місцевих умов у планувальному та архітектурно-просторовому рішеннях. Провідними засобами для досягнення комфортних умов життя є дослідження основних критеріїв формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів. До яких варто віднести місце розташування, функціональне призначення, масштабність і стилістичні особливості.

З урахуванням виявлених критеріїв розглянуті особливості формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів із малоповерховою та середньо поверховою забудовою в структурі житлових, громадських і промислових будинках. Розроблено їхню диференціацію, що враховує стилістичні та масштабні критерії формування:

- класичний природоінтегрований архітектурний об'єкт - споруда, що

виражає своєю формою, пластикою та геометричною структурою особливості класичного стилю в сполученні з елементами ландшафтного дизайну;

- органічний природоінтегрований архітектурний об'єкт - споруда, що виражає своєю об'ємно-планувальною структурою особливості органічного стилю і містить у своїй структурі засоби ландшафтного дизайну;

- лендформний природоінтегрований архітектурний об'єкт - споруда, яка являє собою архітектурний об'єкт з геопластичними формами, у якому архітектурне формоутворення засновано на тактильній взаємодії із землею з включенням просторів з різним функціональним призначенням у сполученні з елементами ландшафтного дизайну;

- біонічний природоінтегрований архітектурний об'єкт - споруда, яка являє собою архітектурний об'єкт із пластичними біонічними формами, який виконує різні функції із включенням природних елементів у структуру будинку.

Класифікуючи малоповерхові та середньо поверхові архітектурні об'єкти, дане дослідження ґрунтується на об'ємно-просторовій і планувальній організації, розглядаючи її з позиції методів формоутворення під впливом природоінтегрованого підходу. У геометричних і органічних природоінтегрованих архітектурних об'єктах виявлено: компактні, торцеві, лінійні, периметральні, комбіновані, криволінійні, терасні і підійняті об'єми, засновані на прийомах планувальної організації, з урахуванням включення засобів ландшафтного дизайну.

У лендформних природоінтегрованих архітектурних об'єктах виявлено: імітувальні, виростаючі, заповнювальні, прилеглі, нависаючі та приховувальні об'єми, засновані на імітації форм рельєфу, з урахуванням рослинних компонентів.

У біонічних природоінтегрованих архітектурних об'єктах виділяються: компактний, лінійний, диференційований і центричний об'єми, засновані на зооморфній або біоморфній подібності форм, із використанням природних складових.

Класифікуючи природоінтегровані архітектурні об'єкти з висотною та підвищеною поверховістю, виявлено їхні типологічні особливості, засновані на характері композиційної структури формованих об'ємів, планувальній організації та стилістичних особливостях:

- геометричний природоінтегрований екохмарочос - споруда, яка являє собою висотний багатофункціональний об'єкт із чіткими геометричними формами, сформований у сполученні з елементами природного середовища;

- нелінійний природоінтегрований екохмарочос - споруда, яка являє собою висотний об'єкт із вираженими криволінійними формами, що включає різні функції та простори, у сполученні з елементами природного середовища.

Характер формування природоінтегрованого середовища в екохмарочо-

сах залежить від сформованої планувальної структури висотної будівлі та характеру функціональних процесів. Природоінтегрована складова являє собою просторове біокліматичне середовище, що включає в себе природні елементи , екстер'єрних та інтер'єрних просторів.

- геометричний атріумний природоінтегрований хмарочос - споруда, яка являє собою архітектурний об'єкт із атріумною організацією внутрішнього простору зі строгими геометричними формами, що виконує функцію житлового або громадського будинку, у сполученні з елементами природного середовища;

- нелінійний атріумний природоінтегрований хмарочос - споруда, яка являє собою висотний архітектурний об'єкт із атріумною організацією внутрішнього простору з вираженими криволінійними формами, що виконує функцію житлової або суспільної будівлі, у сполученні з елементами природного середовища.

Особливості атріумних хмарочосів полягають у природній організації внутрішнього простору у вигляді "просторового колодязя". Композиція атріуму розвивається й за межі огороджувальних конструкцій, зберігаючи візуальний зв'язок із зовнішнім середовищем, забезпечуючи єдність природного середовища інтер'єрів із прикордонними просторами будівлі.

- геометричний інтегрований біокліматичний хмарочос - споруда, яка являє собою комплекс архітектурних об'єктів згрупованих у загальний об'єм підвищеної поверховості (більше 25 поверхів) із чітко вираженими геометричними формами, що включає у свою структуру простори різного функціонального призначення в сполученні з елементами природного середовища;

- нелінійний інтегрований біокліматичний хмарочос - споруда, яка являє собою комплекс архітектурних об'єктів, згрупованих у загальний об'єм підвищеної поверховості (більше 25 поверхів) із пластичними нелінійними формами, який включає у свою структуру простори різного функціонального призначення в сполученні з елементами природного середовища.

Особливостями даних видів об'єктів є те, що вони мають природну систему, що формує єдиний рекреаційний дворовий простір усього комплексу. Такі елементи забезпечуються зеленими включеннями, які вирішуються з урахуванням об'ємно-просторової та стилістичної специфіки даних комплексів.

Систематизуючи висотні та підвищеної поверховості природоінтегровані архітектурні об'єкти, розглядаються їх об'ємно-просторові та планувальні характеристики з урахуванням природних включень. У плані варто виділити: прямокутну, круглу, трикутну, напівкруглу, радіальну, торцеву, кільцеву, лінійну, периметральну, блокову, вигнуту та комбіновану планувальну організацію, що використовує різні способи включень рослинних елементів, які дозволяють встановити їх в якості основи системи осей внутрішньої структури об'єктів.

Об'ємно-просторові рішення висотних природоінтегрованих архітектурних об'єктів включають різні види формоутворень, умовно позначені як: геометричні (прямі, похилі, східчасті, терасові, дублюючі, з додатковим геометричним об'ємом), нелінійні (конусні, опуклі, увігнуті, поворотні, хвилеподібні та з додатковим нелінійним малоповерховим об'ємом), що дозволяють встановити їх як основу для системи озеленення її зовнішньої структури.

Визначено, що на формування та розвиток природоінтегрованих архітектурних об'єктів впливають наступні три групи факторів, що представляють основні функціональні елементи міського середовища:

- до першої групи слід віднести фактори, що відбивають соціальні, демографічні та екологічні умови життєдіяльності урбанізованого середовища (соціально-демографічний, інженерно-екологічний);

- до другої групи відносяться фактори, що встановлюють необхідні вимоги до складу та екологічних властивостей природних рекреаційних елементів (природно-кліматичний, еколого-містобудівний);

- у третю групу входять фактори, що встановлюють функціонально-планувальні параметри проектованого, модернізовуваного або реконструйовуваного архітектурного середовища (естетичний, архітектурно-ландшафтний).

Складний зв'язок виявлених факторів впливає на формування та функціонування природоінтегрованих архітектурних об'єктів, а також зумовлює його екологічні та архітектурно-художні якості.

У третьому розділі "Композиційні особливості формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів " сформульовано засоби, принципи й прийоми природної та архітектурно-художньої організації її предметно-просторового середовища.

Виявлення композиційних особливостей, які впливають на організацію об'єктів, дало можливість визначити основні та додаткові структуроформуючі елементи природоінтегрованих архітектурних об'єктів. До основних елементів варто віднести вертикальні та горизонтальні (інтер'єрні та екстер'єрні) формуючі поверхні будинку елементи (дах, стіна, підлога, стеля). Засоби ландшафтного дизайну включенні в структуру дозволяють створити взаємозв'язок зовнішньої границі оболонки із внутрішньою.

До додаткових елементів варто віднести рекреаційні простори з різним ступенем інтеграції природних елементів:

- з мінімальною інтеграцією - балкон, галерея, лоджія, еркер, рампи й пандуси;

- із середньою інтеграцією - веранда, проміжний поверх і тераса;

- з максимальною інтеграцією - патіо, зимовий сад і атріум.

Дані елементи істотно впливають на формування художнього вигляду будівлі за рахунок величини, характеру включень в архітектурний об'єм, рекреаційних процесів, функціональних призначень й особливостей візуальних зв'язків із середовищем.

З урахуванням виявлених факторів і закономірностей формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів, розроблено структуроформуючу модель, що містить у собі: урахування впливаючих факторів; визначення функцій; виявлення стилістичних особливостей; вибір основних і додаткових структурних елементів будівлі; вибір засобів ландшафтного дизайну, що в підсумку поліпшують екологічні та естетичні якості середовища. Виявлено, що природоінтегровані архітектурні об'єкти повинні відрізнятися індивідуальним образом і мати художню виразність, гармонійно вписану в навколишнє середовище, сформоване з використанням трьох основних груп композиційних засобів організації простору:

- композиційно-архітектурних (форма, тектоніка, ритм, динаміка), які дозволяють формувати архітектурно-художній вигляд об'єкта та естетично збагатити його;

- матеріально-оптичних (матеріал, світло, колір), що формують візуальне сприйняття та сприяють різноманітності композиції й вигляду споруджень у різний час доби;

- композиційно-ландшафтних (рослинність, геопластика, водні пристрої та малі архітектурні форми), що формують еколого-художні якості природоінтегрованих архітектурних об'єктів. Розроблено класифікацію рослинних елементів, і визначено композиційні прийоми формально-зорових перетворень за рахунок глибинних і площинних природних включень у структуру будинку: підкреслення вигляду, введення акцентів, членування форми, корегування виду, екранування, розмежування, виявлення геопластики. Визначено, що формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів характеризується перевагою природних складових у своїй структурі. Рішенням даного завдання є створення моделей, об'єднаних у групи, основними складовими елементами яких є екстер'єр, інтер'єр і прилягаючий ландшафт. Залежно від взаємодії природних елементів зі структурою об'єкта та прилягаючим середовищем виділяються наступні типи:

- архітектурна, інтер'єрна та ландшафтна складові проектуються в комплексі, рослинні елементи використовуються у всіх трьох складових;

- екстер'єрна та інтер'єрна складові не взаємодіють із ландшафтом, природне середовище формується в структурі будинку;

- екстер'єр і ландшафт формується окремо від інтер'єру, акцент на взаємодії рослинних елементів, включених у зовнішню форму об'єкта з навколишнім середовищем;

- інтер'єр і ландшафт формується в комплексі, природне середовище включається в інтер'єрні простори та розвивається в навколишнє середовище;

- екстер'єр є основним природоінтегрованим елементом, природне середовище організовується у зовнішній структурі будинку;

- інтер'єр є основним природоінтегрованим елементом, природне середовище організується у внутрішній структурі будинку;

- ландшафт є основним складовим природоінтегрованим елементом, архітектурне середовище не включає рослинні елементи, взаємозв'язок за рахунок формоутворення архітектурного об'єкта.

На основі проведеного дослідження архітектурних об'єктів, інтегрованих із природним середовищем, і узагальнення теоретичної бази, сформульовано п'ять основних принципів, які залежать від характеру функціонального призначення архітектурних об'єктів, композиційної структури, кліматичних умов, екосистеми та місця розташування:

- принцип стильової єдності виражає підпорядкування пластики, форми та об'єму будинку характеру навколишнього середовища, за рахунок архітектурно-художніх зв'язків. З огляду на закони злиття з оточенням, і проектуючи в гармонії з усіма елементами цих систем, формується цілісна композиція, яка включає прийоми стилізації та пропорційного спів-відношення;

- принцип запозичення природних форм передбачає архітектурне вираження природних закономірностей за рахунок морфологічної подоби форм. Він являє собою використання в архітектурному об'ємі узагальнених форм, що образно відповідають природним структурам. Застосовує прийоми імітації природних форм, пластичної супідрядності рельєфу, запозичення конструктив-них елементів;

- принцип природної інтеграції включає об'єднання природного та архітектурного середовища за рахунок введення в структуру будівлі рослинних елементів, матеріалів, технологій які формують екологічно комфортне середовище. Використовує прийоми включення природних елементів, застосовування екологічно чистих матеріалів і енергозберігаючих технологій;

- принцип масштабних зв'язків виражає види взаємодій архітектурних об'єктів із навколишнім середовищем. В його основі лежить закономірність розташування об'ємно-просторових елементів архітектурного середовища відповідно до композиційних закономірностей досягнення гармонії. До них у першу чергу належить побудова композиції архітектурного об'єму та її взаємозв'язку з навколишнім середовищем, на основі композиційних засобів. Застосовує прийоми активного домінування, мальовничої врівноваженості, підпорядкування зовнішньому середовищу та ізолювання від зовнішнього середовища;

- принцип просторових границь визначає вираження взаємозв'язку архітектурних об'єктів із прилягаючою територією для досягнення гармонії між структурою будинку та навколишнім середовищем. Включає прийоми виявлення границь обмеженого, необмеженого та перетікаючого просторів.

Ґрунтуючись на даних принципах, сформульовані основні прийоми організації природоінтегрованих архітектурних об'єктів.

Виявлені композиційні особливості дають можливість використовувати їх у процесі проектування даних об'єктів, з огляду на наукові рекомендації, сформовані раніше: вибір поверховості; характер розміщення в архітектурному середовищі; визначення принципів; вибір прийомів і засобів формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів. Розроблено структурно-логічну модель, що визначає системний підхід до формування природоінтегрованої архітектури з урахуванням факторів впливу. Вона включає послідовність формування даних об'єктів з виявленням основних завдань проектування на містобудівному, районному та об'єктному рівнях. Також розглянута економіко-соціальна модель, що характеризує джерела фінансування даних об'єктів, за рахунок визначення виду власності та визначення основної переваги від її інвестицій.

ВИСНОВКИ

У результаті проведених досліджень було зроблено наступні висновки:

1. Аналіз науково-практичних робіт дозволив виявити, що питання формування архітектурних об'єктів, інтегрованих із природним середовищем, розглядалися в різних аспектах проблеми: екологічному, естетичному (композиційному), конструктивному, функціональному, історичному і футурологічному. Це зумовлено тотальною урбанізацією, комп'ютеризацією, значним погіршенням міського середовища для життєдіяльності людини. Однак у наукових працях відсутній комплексний природоінтегрований підхід до формування даних об'єктів у міському середовищі.

2. Ретроспективний аналіз архітектурних об'єктів із включенням природних елементів дозволив виявити основні етапи розвитку природоінтегрованих архітектурних об'єктів. Виявлено специфіку формування даних об'єктів, стилістичні особливості, умови їхнього функціонування, прийоми та принципи організації, які вплинули на сучасні архітектурні об'єкти і їхні технічні можливості.

3. Встановлено, що основні сучасні тенденції розвитку архітектурних об'єктів в міському середовищі спрямовано на рішення трьох категорій завдань: екологічних, естетичних і соціально-економічних. Екологічні завдання зосереджені на поліпшенні екологічного стану в містах за рахунок екологізації архітектурного середовища. Естетичні завдання спрямовані на поліпшення архітектурно-художнього вигляду міського середовища за рахунок удосконалення індивідуальних особливостей архітектурних споруджень. Соціально-економічні завдання націлені на покращення соціально-економічних характеристик з метою поліпшення якостей життєдіяльності людини.

4. Виявлено, що формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів створюється на трьох рівнях ієрархії міського середовища: містобудівному (простір міста), районному (група будинків), об'єктному (будинок). Містобудівний рівень відповідає за формування цілісної системи формування природоінтегрованої архітектури, що задовольняє всім вимогам збереження природного каркасу міста. Районний рівень відповідає формуванню природоінтегрованих архітектурних об'єктів на певній території, відповідальний за створення комфортного середовища життєдіяльності в межах даних об'єктів. Об'єктний рівень відповідає за організацію окремих архітектурних об'єктів, що формують фітосередовище в інтер'єрі та екстер'єрі будинку.

5. На основі аналізу архітектурних об'єктів, інтегрованих із природним середовищем, виявлено основні типи природоінтегрованих архітектурних об'єктів:

1) засновані на стилістичних та об'ємно-просторових критеріях.

Малоповерхові та середньо поверхові архітектурні об'єкти:

- І тип - класичний природоінтегрований архітектурний об'єкт;

- ІІ тип - органічний природоінтегрований архітектурний об'єкт;

- ІІІ тип - лендформний природоінтегрований архітектурний об'єкт;

- ІV тип - біонічний природоінтегрований архітектурний об'єкт.

2) засновані на об'ємно-просторових критеріях.

Висотні та з підвищеною поверховістю об'єкти:

- І тип - геометричний природоінтегрований екохмарочос;

- ІІ тип - нелінійний природоінтегрований екохмарочос;

- ІІІ тип - геометричний природоінтегрований атріумний хмарочос;

- ІV тип - нелінійний природоінтегрований атріумний хмарочос;

- V тип - геометричний інтегрований біокліматичний хмарочос;

- VІ тип - нелінійний інтегрований біокліматичний хмарочос.

6. Сформульовано основні принципи композиційного формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів, які ґрунтуються на всіх рівнях ієрархії міського середовища:

- принцип стильової єдності - характеризується підпорядкуванням стилю, форми та силуету будівлі навколишньому середовищу;

- принцип запозичення природних форм - ґрунтується на архітектурному вираженні природних форм;

- принцип природної інтеграції, базується на використанні природних матеріалів і енерго-ефективних технологій;

- принцип масштабних зв'язків - заснований на вираженні співмасштаб-ності архітектурного об'єму з навколишнім середовищем;

- принцип просторових границь - характеризується на вираженні взаємо-зв'язку архітектурного об'єкта з прилягаючим оточенням.

7. Розроблено структуро-логічну модель композиційного формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів, яка включає послідовність її організації з виявленням основних завдань проектування, засобів, принципів та прийомів з урахуванням комплексного впливу факторів на всіх рівнях ієрархії міського середовища.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Крижановская Н. Я. Приемы формирования природоинте-грированной архитектуры в городской среде: монография/ Н. Я. Крижановская, Ю. С. Гордиенко, И. О. Дегтев.- Белгород: БГТУ, 2010.-144 с.

2. Гордієнко Ю. С. Формування природоінтегрованої архітектури в історичних центрах міст/ Ю. С. Гордієнко // Коммунальное хозяйство городов. - 2011. - № 97. - С. 412-418.

3. Гордиенко Ю. С. Принципы формирования природоинтегри-рованной архитектуры/ Ю. С. Гордиенко // Сучасні проблеми архітектури і містобудування.- 2010. - № 25. - С. 40-47.

4. Гордиенко Ю. С. Ретроспективный анализ формирования архитек-турной среды на искусственных основаниях/ Ю. С. Гордиенко // Традиції та новації у вищій архітектурно-художній освіті. - 2009. - № 3,4 . - С. 116-118.

5. Гордиенко Ю. С. Средства формирования природоинтегрированной архитектуры/ Ю.С. Гордиенко // Научный вестник строительства. - 2010. - № 61. - С. 55-60.

6. Гордиенко Ю. С. Структуроформирующие элементы природоинте-грированной архитектуры/ Ю. С. Гордиенко // Проблемы теории и истории архитектуры Украины. - 2010. - № 10. - С. 197-203.

7. Гордиенко Ю. С. Формирование природоинтегрированной архитектуры с малоэтажной застройкой в городской среде/ Ю. С. Гордиенко // Традиції та новації у вищій архітектурно-художній освіті. - 2009. - № 4,5,6. - С. 77-80.

8. Гордиенко Ю. С. Формирование природоинтегрированной архитек-туры с высотной застройкой/ Ю. С. Гордиенко// Коммунальное хозяйство городов. - 2009. - № 90. - С. 43-49.



АНОТАЦІЯ

Гордієнко Ю.С. Принципи формування природоінтегрованої архітектури. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата архітектури за спеціальністю 18.00.01 - Теорія архітектури, реставрація пам'яток архітектури. - Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури. - Харків, 2011.

Дисертацію присвячено дослідженню композиційних особливостей і принципів формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів в міському середовищі. У дисертації проведено аналіз сучасного стану науки та практики з досліджування проблеми. Розглянуто основні етапи розвитку архітектури, інтегрованої з природним середовищем.

Розроблено ієрархічну модель природоінтегрованих архітектурних об'єктів. З урахуванням основних критеріїв формування даних об'єктів, виявлено основні типи природоінтегрованих архітектурних об'єктів. У малоповерховій і середньо поверховій забудові виділяють: геометричні (класичні та органічні) та нелінійні (біонічні та лендформні) природоінтегровані архітектурні об'єкти. У висотній і підвищеній поверховості забудові виділяють: екохмарочос, атріумний хмарочос, інтегрований біокліматичний хмарочос. Виявлено основні фактори, що впливають на формування даних об'єктів.

Визначено основні структуроформуючі елементи, виявлені засоби та встановлено принципи формування природоінтегрованих архітектурних об'єктів. Розроблено структурно-логічну модель композиційного формування даних об'єктів в міському середовищі.

Ключові слова: природоінтегрована архітектура, природоінтегровані архітектурні об'єкти, архітектурне середовище, ієрархічна модель.



АННОТАЦИЯ

Гордиенко Ю.С. Принципы формирования природоинтегрированной архитектуры. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата архитектуры по специальности 18.00.01 - Теория архитектуры, реставрация памятников архитектуры. - Харьковский государственный технический университет строительства и архитектуры. - Харьков, 2011.

Диссертация посвящена исследованию композиционных особенностей и принципов формирования природоинтегрированных архитектурных объектов в городской среде. Актуальность темы обусловлена низким уровнем исследованности данного вопроса и направлена установку теоретико-методологических принципов формирования ее функциональной, планировочной и пространственной организации.

В диссертации проведен анализ современного состояния науки и практики по исследуемой проблематике и определены исходные теоретические

понятия. Исходя из ретроспективного анализа развития архитектурной среды с включением природных элементов, выявлены основные этапы формирования природоинтегрированных архитектурных объектов. Изучены современные тенденции развития архитектуры в городской среде и выявлена специфика ее формирования.

На основе комплексного подхода разработана иерархическая модель природоинтегрированной архитектуры и выявлены основные уровни ее формирования. Определены основные задачи включения данных объектов в структуру города. Отражена функциональная зависимость пространственной структуры природоинтегрированных архитектурных объектов. Обозначены основные критерии, учитывающие функциональное назначение архитектурного объекта, этажность, стилистические особенности форм, характер размещения в городской среде. С учетом данных критериев выявлены основные типы природоинтегрированных архитектурных объектов. В малоэтажной и средне этажной застройке выделяют: геометрические (классические и органические) и нелинейные (бионические и лэндформные) природоинтегрированные архитектурные объекты. В высотной и повышенной этажности застройке выделяют: нелинейный и геометрический эконебоскреб, атриумный небоскреб, интегрированный биоклиматический небоскреб. Разработаны способы объемно-пространственной организации всех типов зданий. Выявлены основные факторы, воздействующие на формирование природоинтегри-рованных архитектурных объектов. К ним следует отнести: природно-климатический, эколого-градостроительный, архитектурно-ландшафтный, социально-демографический, эстетический и инженерно-экологический факторы.

Рассмотрены композиционные особенности формирования природоинтегрированных архитектурных объектов, на основе которых определены основные структуроформирующие элементы и выявлены средства ее организации. Разработана классификация и композиционные приемы включения природных элементов в структуру здания. Учитывая возможные варианты взаимосвязи природной и антропогенной среды, разработаны модели формирования природоинтегрированных архитектурных объектов. Определено 5 принципов композиционного формирования природоинтегрированных архитектурных объектов и разработаны приемы их организации: принцип стилевого единства (стилизация и пропорциональное соотношение), заимствования природных форм (имитация природных форм, пластическое соподчинение рельефу, заимствование конструктивных элементов), природной интеграции (включение природных элементов, использование экологически чистых материалов и энергосберегающих технологий), масштабных связей (активное доминирование, живописная уравновешенность, подчинение внешней среде и укрытие от внешней среды), пространственных границ (приемы ограниченного, неограниченного и перетекающего пространства). Разработана структурно-логическая модель композиционного формирования природоинтегрированных архитектурных объектов в городской среде, включающая приоритетные задачи ее организации.

Ключевые слова: природоинтегрированная архитектура, природоинте-грированные архитектурные объекты, архитектурная среда, иерархическая модель.



ABSTRACT

Gordienko U.S. The principles of forming natureintegrated architecture. -Manuscript.

The thesis for a Degree of Candidate of Architecture (PhD in Architecture) on speciality 18.00.01 - The theory of architecture, architectural monuments restoration. - Kharkiv State Technical University of Construction and Architecture. - Kharkiv, 2011.

The thesis is devoted to the research of composite features and principles of forming architectural objects in the city environment. The analysis of modern condition in a science and practice on an investigated problematic has been carried out. The original theoretical concepts have been defined. The basic stages and contemporary tendencies of architectural environment development have been considered.

The hierarchical model of natureintegrated architectural objects is developed. The basic types of natureintegrated architectural objects have been revealed. There are geometrical (classical and organic) and nonlinear (bionic and landform) natureintegrated architectural objects defined in the low-rise and middle-rise natureintegrated building. There are ecoskyscraper, atrium skyscraper and the integrated bioclimatic skyscraper defined in the high-rise and raised natureintegrated building.

...